Die foto wys die Atacama Large Millimeter Array (ALMA) wat na die Melkweg kyk, met die ligging van Sagittarius A* (Sgr A*), die supermassiewe gravitasiekolk in ons sterrestelselmiddelpunt, soos afgeneem deur die Event Horizon Telescope (EHT) Collaboration. Beeld: ESO/José Francisco Salgado/EHT Collaboration
...
Van die aarde af en lyk vir ons min of meer dieselfde grootte as ’n broodrolletjie op die maan. Vandaar die “dowwe” beeld.
...
Die Event Horizon Telescope Collaboration (EHT) het onlangs die bestaan van die supermassiewe gravitasiekolk in die middel van die Melkweg bevestig deur die eerste foto van sy omgewing te neem. Om dit te doen is ’n virtuele teleskoop so groot soos die aarde gebruik wat so fyn is dat as iemand in Berlyn ’n bier drink, jy van New York af die skuimkop kan sien.
Dit is die eerste regstreekse bewyse dat daar inderdaad ’n gravitasiekolk in die Melkweg is. Hoewel ’n mens nie die donker, digte kolk self kan sien nie, is die sentrale deel genaamd die skaduwee duidelik sigbaar. Dit is deur ’n helder ringstruktuur van warm gas omring.
Die hitte van die ring se wit plasma word geraam op 10 miljard Kelvin of 999 982 °C. Maar eendag sal die einde van die heelal ’n Groot Koue behels.
Die eerste foto van die supermassiewe gravitasiekolk in die middel van ons eie Melkweg. Wat sigbaar is, is die helder gas om die gravitasiekolk se donker skaduwee. Die gravitasiekol is vier miljoen keer meer massief as die son. Foto: EHT Collaboration.
Die foto vang die lig vas soos dit gebuig word deur die kragtige swaartekrag van die gravitasiekolk – een wat vier miljoen keer meer massief is as die son. Die gravitasiekolk, genaamd Sagittarius A* (Sgr A*), is 27 000 ligjaar van die aarde af en lyk vir ons min of meer dieselfde grootte as ’n broodrolletjie op die maan. Vandaar die “dowwe” beeld vir leke.
Vlieg saam vanaf die aarde in dié kort video en ontmoet die gravitasiekolk.
In 2019 is die heel eerste beeld afgeneem van ’n supermassiewe gravitasiekolk en sy skaduwee, maar dié poging was ’n ander storie. Hy (M87*) is 55 miljard ligjaar van die aarde in die sterrestelsel Messier 87. Meer is 6,5 miljard keer die massa van die son. Ons hele sonnestelsel sal in sy kern kan inpas, terwyl Sgr* weer nader is, maar aansienlik kleiner.
Volgens die Europese Suidelike Observatorium (ESO) is agt radioteleskope gesinkroniseer om gelyktydig data te versamel om die beeld te maak. Dit staan bekend as Very Long Baseline Interferometry (VLBI). Saam vorm hulle dus een groot teleskoop.
Dit word gedoen met behulp van onder meer atomiese horlosies sodat almal op presies dieselfde tyd observasies neem en omdat die radiogolwe met mekaar gekorreleer moet word.
Anders is die data, wat uiteindelik saam een foto moet word, heeltemal uit pas. ’n Atomiese horlosie verloor net een sekonde elke honderd miljoen jaar.
Saam het die radioteleskope dus een teleskoop so groot soos die aarde gevorm om die beste moontlike hoekdefiniëringsvermoë te kry. Die afstand tussen die verste twee is gelykstaande aan die deursnee van die aarde.
EHT se instrumente is gerig op die malende massa gelaaide energie, lig, stof en gas wat in hul doodsnikke byna teen die spoed van lig in ’n akkresieskyf deur die gravitasiekolk nader getrek word.
...
Gravitasiekolke is wel heeltemal swart binne die gebeurtenishorison, maar van buite af kan lig ontsnap. Deur na die aangroeiskyf van lig en materie te kyk, kan gesien word hoe dit die gebeurtenishorison oorsteek.
...
’n Baie besonderse deel hiervan is die gebeurtenishorison. Op die grens van die gebeurtenishorison is die swaartekrag só sterk dat niks meer daaruit kan ontsnap nie. Dit is die plek waar daar “geen omdraaikans” is nie.
Gravitasiekolke is wel heeltemal swart binne die gebeurtenishorison, maar van buite af kan lig ontsnap. Deur na die aangroeiskyf van lig en materie te kyk, kan gesien word hoe dit die gebeurtenishorison oorsteek.
Dít het ’n donker area teen ’n helder agtergrond geskep. Dit is die skaduwee van die gravitasiekolk – ’n beeld van die gebeurtenishorison.
Die gas in die omtrek van die gravitasiekolke beweeg teen dieselfde spoed, byna so vinnig soos lig, om Sgr A* en M87*. Maar terwyl dit dae en weke neem om om die groter M87* te wentel, neem dit net minute in die geval van Sgr A*. Dit beteken die helderheid en die patroon het vinnig verander terwyl die observasies gedoen is. Dit is byna soos om ’n foto in fokus te probeer neem van ’n hond terwyl hy sy stert jaag.
Gravitasiekolke word tipies opgespoor – of die invloed wat hulle op die omgewing het word bespeur – wanneer hulle aktief groei deurdat gas en sterstof wat om hulle draai, ’n gloed laat. Soos vuurvliegies wat helder word.
’n Groeiende gravitasiekolk laat hoë-energie-straling vry, maar nuwe sterre doen dit ook. Dus moet fyn analise gedoen word om die twee van mekaar te onderskei.
Sagittarius A* het waarskynlik gevorm uit die samekoms van twee gravitasiekolke toe twee sterrestelsels die Melkweg gevorm het. In ons eie buurt, die Melkweg, is daar tussen 100 en 400 miljard sterre en minstens soveel planete.
Ons sterrestelsel kan opgedeel word in twee groot dele, volgens nuwe resultate van die Gaia-sending: die dunner skyf waarin ons sonnestelsel is en die Melkweg, en die groter, ouer en yler dunner skyf. Die dikker skryf het reeds 13 miljard jaar gelede gevorm, wys dié nuwe resultate, net 800 000 jaar ná die Oerknal.
Net soos daar ’n begin aan die heelal was, so gaan daar ook ’n einde kom. Die sterre wat nog oor is, sal stadig sterf, terwyl hulle al kouer en kouer word. Die einde sal ’n kreun wees en nie die blitsige uitdying van sy geboorte nie.
’n Teoretiese fisikus, Matt Caplan, het vroeër in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society werk oor die heelal se einde gepubliseer.
Dit is gebaseer op die idee dat die heelal uiteindelik nie meer genoeg energie sal hê nie. Die Groot Koue. Dit is bekend dat die heelal besig is om uit te dy, al verder en vinniger weg van ons. Uiteindelik sal daar nie meer genoeg gas oor wees om nuwe sterre te vorm nie.
Daarna sal die oorblywende sterre een na die ander doodgaan. Al wat sal oorbly is hulle oorskot, soos gravitasiekolke, en witdwerge. Dié sterre ontplof nie in supernovas nie, maar hulle krimp vir miljoene jare en word uiteindelik ’n donker, swartdwerg. ’n Sterfte wat geen hitte of lig uitstraal nie.
Wanneer die eerste ontploffing van die einde van die heelal sal gebeur, is byna soos om triljoen ’n honderd keer te sê. Indien jy dit sou uitskryf, sou dit dalk ’n bladsy beslaan. Maar die heelal en sy bestaan is nie oneindig nie.
Die ontploffings is 101100 jaar van nou af. ’n Reeds ondenkbare syfer is 10100 – bekend as ’n googol. Dus sal 101100 googol googol googol googol googol googol googol googol googol googol googol jaar wees. En die ontploffings sal vir 1032000 jaar aanhou.
Teen die tyd dat die eerste ontploffings gebeur, sal die heelal al onherkenbaar wees. Die sterrestelsels sal weg wees, gravitasiekolke sal nie meer bestaan nie en die uitdying van die heelal sal alle oorblywende voorwerpe al ver weg gestoot het – dat nie een so naby aan die ander is om mekaar eers te “sien” ontplof nie.
Dit sal fisies nie moontlik wees vir lig om so ver te reis nie.
Maar ’n einde sal daar wees.